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《刀具磨損破損和刀具耐用度課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一節(jié)刀具磨損的形態(tài)刀具失效形式：磨損（正常工作時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗）破損（突發(fā)的破壞，隨機(jī)的）刀具的磨損形式（一）前刀面磨損切塑性材料，v和ac較大時(shí)，在前刀面上形成月牙洼磨損，以最大深度KT表示（二）后刀面磨損切鑄鐵和ac較小切塑性材料時(shí)，主要發(fā)生這種磨損。后刀面磨損帶不均勻，刀尖部分磨損嚴(yán)重，最大值為VC；中間部位磨損較均勻，平均磨損寬度以VB表示；邊界處磨損嚴(yán)重，以VN表示。（三）邊界磨損切鋼料時(shí)，主刃、副刃與工件待加工表面或已加工表面接觸處磨出溝紋，稱(chēng)為邊界磨損。邊界處較大的應(yīng)力梯度和溫度梯度、加工硬化層所造成。第二節(jié)刀具磨損
2、的原因（一）硬質(zhì)點(diǎn)磨損工件表面上的硬質(zhì)點(diǎn)（雜質(zhì)、碳化物、氧化物等）對(duì)刀具表面刻劃作用造成的機(jī)械磨損。低速切削時(shí)，硬質(zhì)點(diǎn)磨損是刀具磨損的主要原因。（二）粘結(jié)磨損刀具與切屑、工件間存在高溫高壓和強(qiáng)烈摩擦，達(dá)到原子間結(jié)合而產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，又稱(chēng)為冷焊。相對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘接點(diǎn)破裂而被工件材料帶走，造成粘結(jié)磨損。中速切削形成不穩(wěn)定積屑瘤時(shí)，磨損嚴(yán)重；刀工材料硬度比小親合力大時(shí)磨損嚴(yán)重；刀具刃磨質(zhì)量差磨損嚴(yán)重。（三）擴(kuò)散磨損刀具與切屑、工件接觸處由于高溫作用，雙方化學(xué)元素在固態(tài)下互相擴(kuò)散，使刀材成分、結(jié)構(gòu)改變?cè)斐赡p。切削溫度越高擴(kuò)散越快；刀工材料親合力
3、越大擴(kuò)散越快；高速切削時(shí)擴(kuò)散磨損是刀具磨損的主要原因。（四）化學(xué)磨損（氧化磨損）一定溫度下，刀材與空氣中的氧、切削液中的硫、氯起化學(xué)作用，生成較軟的化合物，造成刀具磨損?；瘜W(xué)磨損是邊界磨損原因之一；主要發(fā)生在較高速切削條件下。（五）熱電磨損切削區(qū)高溫，在刀工間產(chǎn)生熱電勢(shì)加快擴(kuò)散加劇刀具磨損。第三節(jié)刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)一、刀具的磨損過(guò)程對(duì)切削過(guò)程中刀具后刀面磨損量VB進(jìn)行定時(shí)(或定切削行程)測(cè)量可得刀具磨損過(guò)程的典型磨損曲線。刀具磨損過(guò)程可分為三個(gè)階段：(1)初期磨損階段新刃磨的刀具剛投入使用,后刀面與工件的實(shí)際接觸而積很小，單位面
4、積上承受的正壓力較大，再加上剛?cè)心ズ蟮暮蟮睹嫖⒂^凸凹不平，刀具磨損速度很快,此階段稱(chēng)為刀具的初期磨損階段。刀具刃磨以后如能用細(xì)粒度磨粒的油石對(duì)刃磨面進(jìn)行研磨,可以顯著降低刀具的初期磨損量。(2)正常磨損階段經(jīng)過(guò)初期磨損后，刀具后刀面與工件的接觸面積增大，單位面積上承受的壓力逐漸減小，刀具后刀面的微觀粗糙表面已經(jīng)磨平，因此磨損速度變慢，此階段稱(chēng)為刀具的正常磨損階段。它是刀具的有效工作階段。(3)急劇磨損階段當(dāng)?shù)毒吣p量增加到一定限度時(shí)，切削力、切削溫度將急劇增高，刀具磨損速度加快．直至喪失切削能力，此階段稱(chēng)為急劇磨損階段。在急劇磨損階
5、段讓刀具繼續(xù)工作是一件得不償失的事倩，既保證不了加工質(zhì)量，又加速消耗刀具材料，如出現(xiàn)刀刃崩裂的情況，損失就更大。刀具在進(jìn)入急劇磨損階段之前必須更換。二、刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)即指所規(guī)定的刀具磨損量的極限值，或不能繼續(xù)使用的限度。生產(chǎn)中，控制刀具磨損量的方法，主要是根據(jù)切削中發(fā)生的一些現(xiàn)象來(lái)判斷刀具是否已經(jīng)磨鈍。例如：粗加工時(shí)，觀察加工表面是否出現(xiàn)亮帶，切屑的顏色和形狀的變化，以及是否出現(xiàn)不正常的聲音和振動(dòng)現(xiàn)象等。精加工時(shí)可觀察加工表面粗糙度變化，以及測(cè)量加工零件形狀和尺寸的精度等。如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象就要及時(shí)換刀。一般刀具都要發(fā)生后刀
6、面磨損，而且測(cè)量也比較方便。因此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO統(tǒng)一規(guī)定以1／2背吃刀量處后刀面上測(cè)定的磨損帶寬VB作為刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)化生產(chǎn)中使用的精加工刀具，從保證工件尺寸精度考慮，常以刀具的徑向尺寸磨損量NB作為衡量刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。制訂刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，既要考慮充分發(fā)揮刀具的切削能力，又要考慮保證工件的加工質(zhì)量。精加工時(shí)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)取較小值，粗加工時(shí)取較大值；工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)取較小值；切削難加工材料時(shí)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)也要取較小值。第四節(jié)刀具耐用度的經(jīng)驗(yàn)公式及刀具耐用度的分布1.刀具耐用度定義從刀具刃磨后開(kāi)始切削，到其磨損量達(dá)到刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所
7、經(jīng)過(guò)的總切削時(shí)間。這實(shí)際上也是表示刀具切削性能的一個(gè)指標(biāo)，或刀具耐磨損性能的表示，以下用符號(hào)T表示。影響刀具磨損的因素很多，但當(dāng)工件材料、刀具材料和刀具幾何形狀選定之后，其耐用度的大小就主要與切削用量有關(guān)。刀具耐用度的經(jīng)驗(yàn)公式實(shí)驗(yàn)方法按ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)刀耐用度試驗(yàn)的規(guī)定：當(dāng)切削刃磨損均勻時(shí)，取VB=0.3mm；磨損不均勻時(shí)則取VBmax=0.6mm。固定其它的切削條件，在常用的切削范圍內(nèi)，取不同的切削速度vl、v2…，對(duì)應(yīng)的耐用度Tl、T2…。在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上定出各點(diǎn)(vl，T1)、(v2，T2)、（v3，T3)、…?？傻茫涸谝欢ㄇ?/p>
8、削速度范圍內(nèi)，它們基本上是在一條直線上。這就是刀具磨損耐用度曲線。刀具磨損耐用度直線的方程為：logv=-mlogT+logC0故vTm=C0式中v——切削速度(m／min)；T——刀具耐用度(min)；m——指數(shù)，表示v—T之間影響
